DE10004658A1 - Uhr mit einem Lichtelement und einem Zifferblatt - Google Patents

Abstract

Eine Uhr mit einem Lichtelement und einem Zifferblatt hat einen zwischen Lichtelement und Zifferblatt angeordneten Stab, der einen Schatten auf das Zifferblatt wirft. DOLLAR A Erfindungsgemäß dient als Lichtelement nicht wie bei bekannten Sonnenuhren die Sonne, sondern ein im Bereich der Erde angeordnetes Leuchtmittel. DOLLAR A Um eine Uhrzeit anzuzeigen, wird entweder das Lichtelement, das Zifferblatt oder der Stab entsprechend der Uhrzeit bewegt. Oder es werden mehrere nacheinander anschaltbare Lichtelemente verwendet. DOLLAR A Diese Lichtuhr kann auch in Räumen aufgestellt werden und sie kann sehr genau mit der Ortszeit synchronisiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Uhr mit einem Lichtelement und einem Zifferblatt, wobei zwischen Lichtelement und Zifferblatt ein Gegen­ stand angeordnet ist, der einen Schatten auf das Zifferblatt wirft.

Diese Uhren werden als Sonnenuhren bezeichnet. Sie ermöglichen es, die Zeit durch den Sonnenschatten anzugeben. Üblicherweise bestehen derartige Sonnenuhren aus einer Platte mit Zeitmarkierung und einem schattenbildenden schrägen Stab, der auf den Himmelspol gerichtet ist.

Derartige Uhren haben den Nachteil, dass sie einerseits im Freien angeordnet werden müssen, um auf einem weiten Radius direkt der Sonnenstrahlung ausgesetzt zu sein. Andererseits sind Sonnenuhren mit der Ortszeit nicht synchronisierbar, da an ihnen beispielsweise Sommer- und Winterzeit nicht einzustellen ist.

Das Prinzip der Sonnenuhr ermöglicht jedoch ein genaue Zeitangabe, die in Folge der Sonnenstellung auch den Monat oder allgemein die Jahreszeit berücksichtigen kann. Komplizierte Zifferblätter mittelalter­ licher Sonnenuhren zeigen beispielsweise neben der Uhrzeit auch das aktuelle Tierkreiszeichen an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Sonnenuhr derart weiter zu entwickeln, dass sie auch in Räumen aufstellbar ist und mit der Ortszeit synchronisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Lichtelement im Bereich der Erde angeordnet ist.

Erfindungsgemäß wird nicht die Sonne direkt als Lichtelement genutzt, sondern es wird im Bereich der Erde ein Lichtelement aufgestellt, das entweder selber leuchtet oder das Sonnenlicht gezielt weiterleitet.

Durch die gezielte Lichtführung wird es möglich auch in Räumen wie beispielsweise in großen Hotelhallen Sonnenuhren aufzustellen. Außerdem erlaubt die gezielte Lichtführung eine Einflussnahme auf die Position des Schattens relativ zum Zifferblatt.

Vorteilhaft ist es, wenn das Lichtelement ein elektrisches Licht ist. Ein elektrisches Licht macht die Sonnenuhr unabhängig von der Sonnenscheindauer und die Sonnenuhr kann somit nicht nur an bewölkten Tagen sondern auch in der Nacht die richtige Uhrzeit anzeigen. Als elektrisches Licht kommen verschiedenartigste Leuchtkörper in Frage, die je nach Anwendungsfall auszuwählen sind.

Eine Ausführungsvariante sieht vor, dass das Lichtelement ein Ende eines Lichtleiters ist. Dieser Lichtleiter kann einerseits dazu verwendet werden, das Sonnenlicht von außen in ein Gebäude zu leiten. Dies ermöglicht es, im Gebäude eine Sonnenuhr mit Sonnenlicht zu betreiben. Der Lichtleiter kann jedoch auch dazu dienen, das Licht von einem bestimmten Ort oder in eine bestimmte Richtung strahlen zu lassen. Als Lichtleiter eignen sich durchsichtige, gegebenenfalls mit einer Flüssigkeit gefüllten, Kunststoffröhren oder Rohre aus Voll­ material. Vorteilhaft sind flexible Lichtleiter, die beispielsweise aus Glasfaserbündeln aufgebaut sein können.

Eine weitere Möglichkeit der Ausrichtung des Lichtes ergibt sich, wenn das Lichtelement ein Spiegel ist. Der Spiegel kann das natürliche Sonnenlicht oder das künstliche Licht einer Lampe zum Gegenstand und zum Zifferblatt hin ablenken. Außerdem kann der Spiegel beweg­ lich angeordnet sein, um mittels des Spiegels die Position des Schattens relativ zum Zifferblatt festzulegen. Ein weiterer Vorteil einer Spiegelanordnung liegt darin, dass als Spiegel nicht nur plane sondern auch fokussierende Spiegel verwendet werden können, die eine Verstärkung des Lichteinfalls im Bereich des Schattens ermöglichen.

Um einen Einfall des Lichtes aus verschiedenen Richtungen zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass mehrere Lichtelemente angeordnet sind. Diese Lichtelemente sind vorzugsweise eng aneinanderliegend auf einer Linie angeordnet, so dass der Lichteinfall quasi kontinuierlich geändert werden kann.

Diese Lichtelemente können nacheinander eingeschaltet werden, wobei beim Einschalten des nächsten Lichtelementes das vorige Lichtelement ausgeschaltet wird. Hierbei ist auch der Einsatz von Überblend­ techniken möglich.

Alternativ oder zusätzlich hierzu wird vorgeschlagen, dass mindestens ein Lichtelement örtlich bewegbar angeordnet ist. Das Lichtelement kann hierbei soweit örtlich bewegt werden, dass es mit dem nächsten Lichtelement in Deckung liegt. Anschließend wird das nächste Lichtelement örtlich weiterbewegt, bis es mit dem dritten Lichtelement in Deckung liegt, usw. Ein Lichtelement kann jedoch auch beispielsweise auf einer Schiene über eine längere Strecke örtlich bewegbar angeordnet sein um beispielsweise die Bewegung der Sonne nachzuempfinden. Hierbei kann die Schiene senkrecht zur Bewegungsrichtung des Lichtelements ebenfalls örtlich bewegbar sein. Dies ermöglicht es durch die Bewegung des Lichtelements auf der Schiene die Tageszeit anzuzeigen und durch die Bewegung der Schiene den jahreszeitlichen Wechsel nachzuempfinden.

Als vorteilhafte Variante wird weiterhin vorgeschlagen, dass mindestens ein Lichtelement in seiner Ausrichtung bewegbar angeordnet ist. Dies ermöglicht eine Ausrichtung des Lichtes auf unterschiedliche Spiegel, die wiederum das Licht von unterschiedlichen Richtungen zum Gegenstand leiten. Die Ausrichtung des Lichtes ermöglicht es darüber hinaus gerade im Bereich des Schattens den Lichteinfall zu optimieren.

Bisher wurde vorgesehen, dass die Lichteinfallsrichtung variiert wird und dass der Gegenstand bewegbar angeordnet ist. Als Gegenstand eignen sich auch architektonische Bau- oder Raummerkmale wie Balken, Wandkanten, Ecken und Treppen sowie Raum- oder Bodenwölbungen oder Raum- oder Bodenvertiefungen. Der dadurch erzeugte Schatten dient der Anzeige eines Punktes oder einer Linie auf dem Zifferblatt. Dies erlaubt es bei kontinuierlichem Lichteinfall die Position des Schattens relativ zum Zifferblatt zu variieren. Allein durch die Bewegung des Gegenstandes wird es somit möglich die genaue Uhrzeit und sogar die genaue Jahreszeit anzuzeigen. Erfindungsgemäß können als bewegter oder unbewegter Gegenstand frei im Raum stehende Gebilde, wie beispielsweise der klassische Sonnenuhrenstab oder andere Körper verwendet werden.

Die durch den bewegten oder unbewegten Körper am Zifferblatt erzeugte Anzeige kann entweder relativ zum Umfeld abgedunkelt oder beispielsweise in Form eines Spaltes relativ zum Umfeld abgedunkelt erscheinen.

Selbst bei örtlich fixierter Lichteinstrahlung und örtlich fixiertem Gegenstand ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Uhr die Zeit anzuzeigen. Dies wird dadurch erreicht, dass das Zifferblatt bewegbar angeordnet ist. Das Zifferblatt kann beispielsweise auf einer relativ zum Gegenstand beweglichen Grundfläche aufgebracht sein, so dass durch die Lichteinstrahlung der Schatten des Gegenstandes je nach Uhrzeit auf einen anderen Bereich des Zifferblattes trifft.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung, insbesondere eines bewegbaren Zifferblattes, wird dadurch erreicht, dass das Zifferblatt auf eine Fläche projizierbar ist. Eine Projektion, die im einfachsten Fall mit einem Diaprojektor erreicht wird, ermöglicht es, auf eine beliebige Wand das Zifferblatt zu werfen ohne die Wand nachhaltig zu verändern. Dadurch können unterschiedliche Zifferblätter verwendet werden und es können zusätzlich zum Zifferblatt weitere bildliche Elemente wie graphische Ausgestaltungen, Werbung oder aktuelle Informationen auf die Fläche projiziert werden. Die Projektion kann hierbei sowohl stehende als auch bewegte Bilder enthalten, wobei das Zifferblatt entweder kontinuierlich oder quasi kontinuierlich bewegt werden sollte.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Uhren sind im folgenden dargestellt und werden anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Grundaufbaus einer erfindungsgemäßen Uhr,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Uhr mit mehreren Lichtelementen,

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Uhr mit bewegtem Lichtelement,

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Uhr mit bewegtem schattenspendendem Gegenstand,

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Uhr mit bewegtem Ziffernblatt und

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer Uhr mit bewegtem, projiziertem Zifferblatt.

Die in Fig. 1 gezeigte Uhr 1 besteht aus einem Lichtelement 2, einem Zifferblatt 3 und einem zwischen dem Lichtelement 2 und dem Ziffer­ blatt 3 angeordneten, schattenspendenden Gegenstand 4, der im vor­ liegenden Fall als Stab ausgebildet ist.

Als Lichtelement 2 dient im vorliegenden Fall ein elektrisches Licht, das durch die Stromquelle 5 versorgt wird und über den Schalter 6 anschaltbar ist. Dieses Licht strahlt auf das Zifferblatt 3, wobei ein hinter dem Lichtelement 2 angeordneter sphärischer Spiegel 7 für eine gute Lichtausnutzung sorgt.

Der zwischen dem Lichtelement 2 und dem Zifferblatt 3 angeordnete Stab 4 ist mit seinem einen Ende am Zifferblatt befestigt und erstreckt sich etwa in einem spitzen Winkel zum Zifferblatt. Dadurch entsteht ein Schatten 8, der sich als gerade Linie vom Befestigungspunkt 9 weglaufend erstreckt. Diese Linie des Schattens 8 markiert eine Position auf dem Zifferblatt 3, die im vorliegenden Fall zwischen den Ziffern 6 und 7 liegt, d. h. im anliegenden Fall wird als Uhrzeit 6:30 Uhr angezeigt.

Diese angezeigte Uhrzeit kann - wie an den Fig. 2 bis 6 näher erläutert wird - auf verschiedene Arten verändert werden.

Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Uhr 10 mit mehreren Lichtelementen, 11 bis 17, die jeweils über den Schalter 18 mit der Spannungsversorgungseinrichtung 19 verbindbar sind. Der Schalter 18 kann beispielsweise mit einer herkömmlichen Uhr verbunden werden, so dass je nach Uhrzeit ein anderes Lichtelement, 11 bis 17, aufleuchtet. Dieses Lichtelement bewirkt wiederum durch seine spezielle Position einen Schatten 20 des Stabes 21, der am Zifferblatt 22 eine bestimmte Uhrzeit angibt.

Die Genauigkeit der angegebenen Uhrzeit kann über die Anzahl der eingesetzten Lichtelemente 11 bis 17 nahezu beliebig gesteigert werden. Die Lichtelemente können dabei gleichzeitig der Beleuchtung des Raumes dienen.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel leuchtet immer nur ein Lichtelement. Es können jedoch auch alle Lichtelemente gleichzeitig leuchten um beispielsweise einen größeren Raum zu illuminieren. Hierbei wird zeitabhängig jeweils bei einem anderen Lichtelement ein Reflektor zugeschaltet, der einen wesentlichen Anteil des Lichtes zum Zifferblatt 22 hin reflektiert.

Die Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Uhr 30, deren Aufbau im wesentlichen den zuvor beschriebenen Uhren entspricht. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch nur ein Lichtelement 31 verwendet, das auf einer Schiene 32 beweglich angeordnet ist. Mittels einer Schnur 33, die an Rollen 34, 35, 36 umgelenkt wird, wird das Lichtelement 31 auf der Schiene 32 entlanggezogen. Die Rolle 36 ist hierbei mit einem Uhrantrieb 37 verbunden, der dafür sorgt, dass sich je nach Uhrzeit die Position des Lichtelementes 31 ändert. Durch die Bewegung des Lichtelementes 31 wird der Stab 38 aus verschiedenen Richtungen angestrahlt, so dass der Schatten 39 über das Zifferblatt 40 wandert.

Die gestrichelte Linie 41 stellt eine in Richtung des Pfeils 42 senkrecht zur Bewegungslinie des Leuchtmittels 31 versetzte Position der Schiene 32 dar. Durch eine derartige Verschiebung der Schiene kann die jahreszeitliche Positionsänderung der Sonne nachempfunden werden, um am Zifferblatt 40 durch die Schattenlänge auch die Jahreszeit oder das Tierkreiszeichen anzuzeigen. Hierzu ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn die Schiene mittels eines teleskopartigen Systems bewegt wird, das eine in der Horizontalschiene laufende Lampe in der Vertikalen auf und ab bewegt.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Uhr 50 nach Fig. 4 ist das Lichtelement 51 fix angeordnet und auch das Zifferblatt 52 unbewegbar positioniert. Der schattenspendende Stab 53 ist jedoch mit einem Antrieb 54 verbunden, über den die Position des Stabes 53 relativ zum Zifferblatt 52 variierbar ist. Mögliche Bewegungsrichtungen des mit dem Stab 53 verbundenen Antriebs 54 sind durch die Pfeile 55 und 56 schematisch angedeutet.

Ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem bewegten Zifferblatt ist in Fig. 5 dargestellt. Bei dieser Uhr 60 sind sowohl das Lichtelement 61 als auch der Stab 62 ortsfest angeordnet. Über die Zahnstange 63 ist das Zifferblatt 64 drehbar, so dass auch bei einem ortsfesten Schatten 65 mittels dieses Schattens während des Tages verschiedene Uhrzeiten angezeigt werden können.

Die Fig. 6 zeigt ebenfalls ein Ausführungsbeispiel einer Uhr 70, bei dem das Lichtelement 71 und der schattenspendende Stab 72 ortsfest angeordnet sind. Das Zifferblatt wird über eine lichtdurchlässige Scheibe 73 auf eine im wesentlichen weiße Wand 74 projiziert. Diese Scheibe 73 ist über ein Zahnrad 75 einer Uhr 76 drehbar, so dass die auf die weiße Wand 74 projizierten Zahlen des Zifferblattes sich auf einer Kreisbahn bewegen.

Wenn man das Zifferblatt durch eine starre, transparente Scheibe projiziert, muss man damit leben, dass die Zahlen auf der Wand irgendwann "auf dem Kopf stehen". Will man dies vermeiden, kann man die Zahlen auf einem transparenten Glas beweglich aufhängen, so dass sie immer in der Horizontalen stehen. Ein computer-generiertes Bild kann mit Hilfe eines entsprechendes Gerätes an die Wand projiziert werden, welches computer-grafisch die Ziffern mit der langsamen Kreisbewegung des Zifferblatts in der Horizontalen jeweils nachrichtet.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele sind nur schematisch dargestellte Möglichkeiten zur Realisierung einer erfindungsgemäßen Uhr. Der Fachmann erkennt, dass diese Möglichkeiten als Alternativen in verschiedenen Ausgestaltungen verwirklicht werden können. Außerdem können auch Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden. So kann beispielsweise eine Grobanzeige der Uhrzeit gemäss Fig. 2 mit einzelnen Leuchtmitteln erreicht werden, während die Feinanzeige durch eine Bewegung des Stabes entsprechend des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 erreicht wird.

Claims (10)

1. Uhr mit einem Lichtelement (2) und einem Zifferblatt (3), wobei zwischen Lichtelement (2) und Zifferblatt (3) ein Gegenstand (4, 53) angeordnet ist, der einen Schatten (8) auf das Zifferblatt (3, 64, 73) wirft, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtelement (2) im Bereich der Erde angeordnet ist.

2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtele­ ment (2) ein elektrisches Licht (11-17) ist.

3. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Lichtelement (2) ein Ende eines Lichtleiters ist.

4. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Lichtelement (2) ein Spiegel ist.

5. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass mehrere Lichtelemente (11-17) angeordnet sind.

6. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass mindestens ein Lichtelement (31) örtlich bewegbar angeordnet ist.

7. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass mindestens ein Lichtelement (2) in seiner Ausrich­ tung bewegbar angeordnet ist.

8. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Gegenstand (53) bewegbar angeordnet ist.

9. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Zifferblatt (64) bewegbar angeordnet ist.

10. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Zifferblatt (73) auf eine Fläche (74) projizierbar ist.